專利名稱：烴合成反應(yīng)裝置、烴合成反應(yīng)系統(tǒng)以及烴合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過將以一氧化碳氣體和氫氣為主成分的合成氣吹入使固體的催化劑粒子懸浮在液體中而形成的漿料中來合成烴化合物的烴合成反應(yīng)裝置、具備該烴合成反應(yīng)裝置的烴合成反應(yīng)系統(tǒng)以及烴合成方法。本申請基于2008年9月30日在日本提出申請的特愿2008-253214并主張其優(yōu)先權(quán)，這里援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來，作為用于從天然氣合成液體燃料的方法之一，開發(fā)出如下GTLteas To Liquids:液體燃料合成)技術(shù)對天然氣進行重整而生成以一氧化碳氣體(CO)和氫氣 (H2)為主成分的合成氣，以該合成氣作為原料氣并利用費-托合成反應(yīng)(以下稱為“FT合成反應(yīng)”)合成作為烴化合物的液體烴，進而通過對該液體烴進行加氫和精制來制造石腦油 (粗汽油)、煤油、輕油、蠟等液體燃料產(chǎn)品。作為利用該GTL技術(shù)來制造液體燃料的烴合成反應(yīng)系統(tǒng)，如下述專利文獻1所示， 已知有具備烴合成反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)，所述烴合成反應(yīng)裝置利用合成氣與使固體的催化劑粒子懸浮在液體中而形成的漿料的FT合成反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)來合成烴化合物。不過，以往，在構(gòu)成該烴合成反應(yīng)裝置的構(gòu)成設(shè)備中，為了抑制漿料等從與其他構(gòu)成設(shè)備的連接部分倒流，或為了將收容在內(nèi)部的流體送出到其他構(gòu)成設(shè)備等，根據(jù)需要供給加壓氣體(被加壓后的氣體)。另外，作為該加壓氣體，從抑制催化劑劣化的觀點出發(fā)，優(yōu)選利用例如保管在冷熱設(shè)備等中的將氮氣化而得到的氮氣等不活潑氣體?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特表2007-533662號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題不過，在上述以往的烴合成反應(yīng)裝置中，因為從合成烴化合物的合成系統(tǒng)外供給氮氣，因此在使用氮氣的情況下，用于產(chǎn)生氮氣的裝置的制作費用增加，并且為了合成烴化合物而需要大量的能量，因而存在運行成本增加的問題。即，首先，為了使用氮氣，另外需要用于保管該氮氣的冷熱設(shè)備等保管設(shè)備。在需要大量氮氣的情況下，需要大容量的保管設(shè)備，在制作該保管設(shè)備時需要花費制作費用，而且使裝置運行來合成烴化合物時，需要用于冷卻加熱等的大量的能量，因而運行成本增加。而且，該氮氣與在FT合成反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的可燃性氣體等混合，作為火炬氣而被焚燒處理。在該處理中，需要利用廢氣燃燒煙道等焚燒設(shè)備，在被焚燒處理的氣體為大量的情況下，需要大容量的焚燒設(shè)備，在制作該焚燒設(shè)備時需要花費制作費用，而且，為了焚燒處理需要大量的能量，結(jié)果運行成本增加。
3
本發(fā)明是鑒于上述的情況而完成的，其目的是提供能夠抑制從合成烴化合物的合成系統(tǒng)外供給的加壓氣體的使用量、且在降低裝置制作費用的同時能夠節(jié)能且以低成本合成烴化合物的烴合成反應(yīng)裝置、烴合成方法、以及具備該烴合成反應(yīng)裝置的烴合成反應(yīng)系統(tǒng)。用于解決問題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明提出了以下的手段。本發(fā)明的烴合成反應(yīng)裝置是利用以氫和一氧化碳為主成分的合成氣與使固體的催化劑粒子懸浮在液體中而形成的漿料之間的化學(xué)反應(yīng)來合成烴化合物的烴合成反應(yīng)裝置，其具備反應(yīng)器，其使上述合成氣與上述漿料接觸；和未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)，其在將未反應(yīng)氣體從上述反應(yīng)器導(dǎo)出之后進行加壓，并將該加壓后的氣體供給至構(gòu)成該烴合成反應(yīng)裝置的構(gòu)成設(shè)備。而且，本發(fā)明的烴合成方法是利用以氫和一氧化碳為主成分的合成氣與使固體的催化劑粒子懸浮在液體中而形成的漿料之間的化學(xué)反應(yīng)來合成烴化合物的烴合成方法，其中，在將未反應(yīng)氣體從上述反應(yīng)器導(dǎo)出之后進行加壓，并將該加壓后的氣體供給至構(gòu)成該烴合成反應(yīng)裝置的構(gòu)成設(shè)備。在此，所謂未反應(yīng)氣體，是指包括被導(dǎo)入到反應(yīng)器內(nèi)但與漿料沒有進行化學(xué)反應(yīng)的未反應(yīng)的合成氣、以及在反應(yīng)器內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的氣體(例如以碳原子數(shù)為 4以下的烴氣體為主成分的氣體)等的氣體。根據(jù)本發(fā)明的烴合成反應(yīng)裝置和烴合成方法，從反應(yīng)器內(nèi)導(dǎo)出的未反應(yīng)氣體被未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)加壓了之后，被供給到構(gòu)成該烴合成反應(yīng)裝置的構(gòu)成設(shè)備，因此能夠?qū)⒃撐捶磻?yīng)氣體用作加壓氣體。因此，能夠抑制從合成烴化合物的合成系統(tǒng)外供給的加壓氣體的使用量，能在降低該烴合成反應(yīng)裝置的制作費用的同時節(jié)能且以低成本合成烴化合物。上述構(gòu)成設(shè)備也可以是插設(shè)在收容上述漿料或使上述漿料流通的其他構(gòu)成設(shè)備的計量儀器，上述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)也可以通過將上述未反應(yīng)氣體供給到上述計量儀器，對上述計量儀器與上述其他構(gòu)成設(shè)備的連接部分進行密封。這種情況下，由于能夠利用未反應(yīng)氣體對計量儀器與其他構(gòu)成設(shè)備的連接部分進行密封，因此能夠由計量儀器進行準(zhǔn)確的測量。另外，在對計量儀器不進行密封的情況下，例如漿料內(nèi)的催化劑粒子粘著、阻塞上述連接部分，有可能無法準(zhǔn)確地由計量儀器進行測量。上述構(gòu)成設(shè)備也可以是收容上述漿料和上述烴化合物中的至少任意一種流體且與其他構(gòu)成設(shè)備連通、并將上述流體送出到上述其他構(gòu)成設(shè)備的收容筒，上述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)也可以通過將上述未反應(yīng)氣體供給到上述收容筒，將上述流體從上述收容筒送出到上述其他構(gòu)成設(shè)備。這種情況下，能夠利用未反應(yīng)氣體將收容筒內(nèi)的流體送出到其他構(gòu)成設(shè)備。上述收容筒收容上述烴化合物，上述其他構(gòu)成設(shè)備也可以是分別分離上述烴化合物和上述催化劑粒子的混合流體的混合流體分離機構(gòu)，上述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)也可以通過將上述未反應(yīng)氣體供給到上述收容筒，將上述收容筒收容的上述烴化合物作為用于清洗上述混合流體分離機構(gòu)的清洗液而送出。
這種情況下，能夠利用未反應(yīng)氣體將收容筒內(nèi)的烴化合物作為清洗混合流體分離機構(gòu)的清洗液而送出，因此能夠?qū)⒃摶旌狭黧w分離機構(gòu)維持在潔凈的狀態(tài)。因此，能夠使烴化合物和催化劑粒子順暢地分離，因此能夠從混合流體有效地分離烴化合物或催化劑粒子。另外，在對混合流體分離機構(gòu)不進行清洗的情況下，例如漿料內(nèi)的催化劑粒子粘著在其內(nèi)部等，有可能無法順暢地進行分離。上述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)也可以具有對上述未反應(yīng)氣體進行加壓的加壓部；導(dǎo)出上述反應(yīng)器內(nèi)的上述未反應(yīng)氣體而供給到上述加壓部的第1流通部；和將由上述加壓部加壓得到的上述未反應(yīng)氣體供給到上述構(gòu)成設(shè)備的第2流通部。這種情況下，能夠利用加壓部對流過第1流通部而被供給到加壓部的反應(yīng)器內(nèi)的未反應(yīng)氣體進行加壓，并使其流過第2流通部而供給到構(gòu)成設(shè)備。特別是這種情況下，因為具有第1、第2流通部，因此能自由設(shè)置加壓部的位置，能提高設(shè)計自由度。而且，本發(fā)明的烴合成反應(yīng)系統(tǒng)的特征在于，其具備上述本發(fā)明的烴合成反應(yīng)裝置；合成氣生成單元，其重整烴原料而生成上述合成氣，并將該合成氣供給到上述反應(yīng)器； 和產(chǎn)品精制單元，其從上述烴化合物精制液體燃料。根據(jù)本發(fā)明的烴合成反應(yīng)系統(tǒng)，具備在降低裝置制作費用的同時能夠節(jié)能且以低成本合成烴化合物的烴合成反應(yīng)裝置，因此在降低了烴合成反應(yīng)系統(tǒng)的裝置制作費用的基礎(chǔ)上，能節(jié)能且以低成本合成液體燃料。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的烴合成反應(yīng)裝置和烴合成方法，能夠抑制從合成烴化合物的合成系統(tǒng)外供給的加壓氣體的使用量，能夠在降低裝置制作費用的同時節(jié)能且以低成本合成烴化合物。而且，根據(jù)本發(fā)明的烴合成反應(yīng)系統(tǒng)具備該烴合成反應(yīng)裝置，因此在降低了烴合成反應(yīng)系統(tǒng)的裝置制作費用的基礎(chǔ)上，能節(jié)能且以低成本合成液體燃料。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的液體燃料合成系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示圖1所示的FT合成單元中的未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)的主要部分的概略圖。圖3是本發(fā)明的一實施方式的FT合成單元的變形例，是表示未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)的主要部分的概略圖。
具體實施例方式下面參照附圖，詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。另外，在本說明書和附圖中， 對實質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同的符號而省略重復(fù)說明。首先，參照圖1，說明本發(fā)明的實施方式的進行GTLOias To Liquids)工藝的液體燃料合成系統(tǒng)(烴合成反應(yīng)系統(tǒng))1的整體結(jié)構(gòu)。圖1是表示本實施方式的液體燃料合成系統(tǒng)1的整體結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，本實施方式的液體燃料合成系統(tǒng)1是進行將天然氣等烴原料轉(zhuǎn)換成液體燃料的GTL工藝的工廠設(shè)備。該液體燃料合成系統(tǒng)1由合成氣生成單元3、FT合成單元(烴合成反應(yīng)裝置)5和產(chǎn)品精制單元7構(gòu)成。合成氣生成單元3用于對作為烴原料的天然氣進行重整而生成包含一氧化碳氣體和氫氣的合成氣。FT合成單元5利用費-托合成反應(yīng)(化學(xué)反應(yīng))(以下稱為“FT合成反應(yīng)”)從所生成的合成氣生成液體烴(烴化合物)。 產(chǎn)品精制單元7對由FT合成反應(yīng)所生成的液體烴進行加氫、精制來制造液體燃料產(chǎn)品(石腦油、煤油、輕油、蠟等)。以下，說明這些各單元的構(gòu)成要素。首先，說明合成氣生成單元3。合成氣生成單元3例如主要具備脫硫反應(yīng)器10、重整器12、廢熱鍋爐14、氣液分離器16和18、脫碳酸裝置20和氫分離裝置26。脫硫反應(yīng)器 10由加氫脫硫裝置等構(gòu)成，用于從作為原料的天然氣除去硫成分。重整器12用于對從脫硫反應(yīng)器10供給的天然氣進行重整，生成作為主成分包含一氧化碳氣體(CO)和氫氣(H2)的合成氣。廢熱鍋爐14用于回收在重整器12生成的合成氣的廢熱，產(chǎn)生高壓蒸汽。氣液分離器16用于將在廢熱鍋爐14中通過與合成氣的熱交換而被加熱的水分離成氣體(高壓蒸汽)和液體。氣液分離器18用于從被廢熱鍋爐14冷卻的合成氣除去冷凝成分而將氣體成分供給到脫碳酸裝置20中。脫碳酸裝置20具有采用吸收液從由氣液分離器18供給的合成氣除去二氧化碳的吸收塔22和從包含該二氧化碳的吸收液使二氧化碳解吸而再生的再生塔24。氫分離裝置沈用于從由脫碳酸裝置20分離了二氧化碳的合成氣中分離包含于該合成氣的氫氣的一部分。但是，依情況的不同也可以不設(shè)置上述脫碳酸裝置20。其中，重整器12例如利用下述的化學(xué)反應(yīng)式(1)、(幻所表示的水蒸氣-二氧化碳重整法，并采用二氧化碳和水蒸氣來重整天然氣，生成以一氧化碳氣體和氫氣為主成分的高溫的合成氣。另外，該重整器12的重整法不限于上述水蒸氣-二氧化碳重整法的例子， 例如，也能利用水蒸氣重整法、采用了氧的部分氧化重整法(POX)、部分氧化重整法和水蒸氣重整法的組合即自熱重整法(ATR)、二氧化碳重整法等。CH4+H20 — C0+3H2 (1)CH4+C02 — 2C0+2H2 (2)而且，將氫分離裝置沈設(shè)置在從將脫碳酸裝置20或氣液分離器18與氣泡塔型反應(yīng)器(反應(yīng)器)30連接起來的配管分支出來的分支管線上。該氫分離裝置沈例如可以由利用壓力差來進行氫的吸附和脫附的氫PSA(Pressure Swing Adsorption 壓力變動吸附) 裝置等構(gòu)成。該氫PSA裝置在并列配置的多個吸附塔(未圖示)內(nèi)具有吸附劑(沸石系吸附劑、活性炭、氧化鋁、硅膠等)，通過在各吸附塔中依次反復(fù)進行氫的加壓、吸附、脫附(減壓)、清洗各工序，能夠連續(xù)供給從合成氣分離得到的純度高的氫氣(例如99. 999%左右)。另外，作為氫分離裝置沈的氫氣分離方法，不限于上述氫PSA裝置那樣的壓力變動吸附法的例子，例如，也可以是儲氫合金吸附法、膜分離法，或它們的組合等。儲氫合金法是例如采用通過冷卻/加熱而具有吸附/釋放氫的性質(zhì)的儲氫的合金 (TiFeaaNi5, TiFe0., ^ 0.9Mn0.3 ^ 0.1或TiMn1.5 ^ )來分離氫氣的方法。設(shè)置多個收容儲氫合金的吸附塔，在各吸附塔中，通過使利用儲氫合金的冷卻進行的氫的吸附和利用儲氫合金的加熱進行的氫的釋放交替反復(fù)進行，能夠分離、回收合成氣內(nèi)的氫氣。而且，膜分離法是采用芳香族的聚酰亞胺等高分子材料的膜而從混合氣體中分離出膜透過性優(yōu)異的氫氣的方法。該膜分離法不伴隨相變化，因此運轉(zhuǎn)所需的能量較小就足夠，運行成本便宜。而且，膜分離裝置的構(gòu)造簡單且小型化，因此設(shè)備成本低且設(shè)備的所需
6面積也較小就足夠。并且，分離膜沒有驅(qū)動裝置，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)范圍廣，因此具有保養(yǎng)管理容易這樣的優(yōu)點。接著，說明FT合成單元5。FT合成單元5例如主要具備氣泡塔型反應(yīng)器30、氣液分離器34、分離器(混合流體分離機構(gòu))36、氣液分離器38和第1精餾塔40。氣泡塔型反應(yīng)器30使由上述合成氣生成單元3生成的合成氣、即一氧化碳氣體和氫氣進行FT合成反應(yīng)，生成液體烴。氣液分離器34將流過被設(shè)置在氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的傳熱管32內(nèi)而被加熱的水分離成水蒸氣(中壓蒸汽)和液體。分離器36與氣泡塔型反應(yīng)器30的中央部連接，對催化劑和液體烴產(chǎn)物進行分離處理。氣液分離器38與氣泡塔型反應(yīng)器30的上部連接，對氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的作為未反應(yīng)氣體的未反應(yīng)的合成氣(CO和 H2)和氣體烴產(chǎn)物進行冷卻處理。第1精餾塔40對從氣泡塔型反應(yīng)器30經(jīng)由分離器36、 氣液分離器38供給的液體烴進行蒸餾，按照沸點分離、精制成各餾分。其中，氣泡塔型反應(yīng)器30是將合成氣合成為液體烴的反應(yīng)器的一個例子，作為利用FT合成反應(yīng)從合成氣合成液體烴的FT合成用反應(yīng)器發(fā)揮作用。該氣泡塔型反應(yīng)器30 例如由塔型的容器內(nèi)部存積有由催化劑和介質(zhì)油構(gòu)成的漿料的氣泡塔型漿料床式反應(yīng)器構(gòu)成。該氣泡塔型反應(yīng)器30利用FT合成反應(yīng)從合成氣生成液體烴。詳細而言，在該氣泡塔型反應(yīng)器30中，作為原料氣體的合成氣從氣泡塔型反應(yīng)器30的底部的分散板成為氣泡而被供給，通過由催化劑和介質(zhì)油構(gòu)成的漿料內(nèi)，在懸浮狀態(tài)中如下述化學(xué)反應(yīng)式(3)所示那樣引起氫氣與一氧化碳氣體發(fā)生合成反應(yīng)。該FT合成反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此氣泡塔型反應(yīng)器30是在內(nèi)部配設(shè)有傳熱管32的熱交換器型反應(yīng)器，作為制冷劑，例如供給水(BFW =Boiler Feedffater)，能夠?qū)⑸鲜鯢T合成反應(yīng)的反應(yīng)熱利用漿料和水的熱交換以中壓蒸汽的形式回收。另外，利用FT合成反應(yīng)的放熱，氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的作為未反應(yīng)氣體的未反應(yīng)的合成氣和氣體烴產(chǎn)物被加熱而上升，被供給到氣液分離器38。而且，在本實施方式中，作為上述的漿料的介質(zhì)油，采用液體烴。最后，說明產(chǎn)品精制單元7。產(chǎn)品精制單元7例如具備蠟(WAX)餾分加氫裂化反應(yīng)器50、煤油-輕油餾分加氫精制反應(yīng)器52、石腦油餾分加氫精制反應(yīng)器M、氣液分離器56、 58、60、第2精餾塔70和石腦油穩(wěn)定塔72。蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50與第1精餾塔40的下部連接。煤油-輕油餾分加氫精制反應(yīng)器52與第1精餾塔40的中央部連接。石腦油餾分加氫精制反應(yīng)器M與第1精餾塔40的上部連接。氣液分離器56、58、60與上述加氫反應(yīng)器50、52、M分別對應(yīng)地設(shè)置。第2精餾塔70按照沸點將從氣液分離器56、58供給的液體烴分離、精制。石腦油穩(wěn)定塔72對從氣液分離器60和第2精餾塔70供給的石腦油餾分的液體烴進行精餾，丁烷和比丁烷輕的成分作為火炬氣而排出，碳原子數(shù)為5以上的成分作為產(chǎn)品的石腦油而分離、回收。接著，對利用如上那樣的結(jié)構(gòu)的液體燃料合成系統(tǒng)1從天然氣合成液體燃料的工序(GTL工藝)進行說明。在液體燃料合成系統(tǒng)1中，從天然氣田或天然氣工廠等外部的天然氣供給源(未圖示)供給作為烴原料的天然氣(主成分為CH4)。上述合成氣生成單元3對該天然氣進行重整，制造合成氣(以一氧化碳氣體和氫氣為主成分的混合氣體)。具體來說，首先，上述天然氣與由氫分離裝置沈分離得到的氫氣一起被供給到脫硫反應(yīng)器10。脫硫反應(yīng)器10采用該氫氣并例如用ZnO催化劑對包含于天然氣的硫成分進行加氫脫硫。這樣，天然氣預(yù)先脫硫，從而能夠防止重整器12和氣泡塔型反應(yīng)器30等所采用的催化劑的活性被硫降低。這樣被脫硫的天然氣(也可以含有二氧化碳)與從二氧化碳供給源(未圖示)供給的二氧化碳(CO2)氣體、在廢熱鍋爐14產(chǎn)生的水蒸氣相混合，并且被供給到重整器12。重整器12例如利用上述的水蒸氣-二氧化碳重整法，采用二氧化碳和水蒸氣來重整天然氣， 生成以一氧化碳氣體和氫氣為主成分的高溫的合成氣。此時，例如重整器12所具備的燃燒爐用的燃料氣體和空氣被供給到重整器12中，利用該燃燒爐的燃料氣體的燃燒熱，供給作為吸熱反應(yīng)的上述水蒸氣-二氧化碳重整反應(yīng)所需的反應(yīng)熱。這樣用重整器12生成的高溫的合成氣(例如900°C、2. OMPaG)被供給到廢熱鍋爐 14，由于與在廢熱鍋爐14內(nèi)流通的水進行熱交換而被冷卻(例如400°C)，被廢熱回收。此時，在廢熱鍋爐14中被合成氣加熱的水被供給到氣液分離器16，氣體成分從該氣液分離器 16作為高壓蒸汽(例如3. 4 10. OMPaG)而被供給到重整器12或其他的外部裝置，液體成分的水返回到廢熱鍋爐14。另一方面，在廢熱鍋爐14中被冷卻的合成氣在氣液分離器18中被分離、除去冷凝液體成分之后，被供給到脫碳酸裝置20的吸收塔22或氣泡塔型反應(yīng)器30。吸收塔22通過將合成氣中所含的二氧化碳吸收于存積的吸收液內(nèi)，從而從該合成氣除去二氧化碳。該吸收塔22內(nèi)的包含二氧化碳的吸收液被送出到再生塔對，包含該二氧化碳的吸收液例如被蒸汽加熱而進行汽提處理，被解吸的二氧化碳從再生塔24輸送到重整器12，從而再利用于上述重整反應(yīng)。這樣，在合成氣生成單元3生成的合成氣被供給到上述FT合成單元5的氣泡塔型反應(yīng)器30。此時，被供給到氣泡塔型反應(yīng)器30的合成氣的組成比被調(diào)整成適于FT合成反應(yīng)的組成比(例如H2 CO = 2 1(摩爾比))。另外，被供給到氣泡塔型反應(yīng)器30的合成氣利用設(shè)置在將脫碳酸裝置20和氣泡塔型反應(yīng)器30連接起來的配管上的壓縮機(未圖示)而被升壓到適于FT合成反應(yīng)的壓力(例如3. 6MPaG左右)。而且，利用上述脫碳酸裝置20分離了二氧化碳的合成氣的一部分也被供給到氫分離裝置沈。氫分離裝置沈通過上述那樣利用了壓力差的吸附、脫附(氫PSA)，對合成氣所含的氫氣進行分離。該被分離的氫從儲氣器(未圖示)等經(jīng)由壓縮機(未圖示)連續(xù)供給到在液體燃料合成系統(tǒng)1內(nèi)利用氫進行規(guī)定反應(yīng)的各種的氫利用反應(yīng)裝置(例如脫硫反應(yīng)器10、蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50、煤油-輕油餾分加氫精制反應(yīng)器52、石腦油餾分加氫精制反應(yīng)器討等)中。接著，上述FT合成單元5利用FT合成反應(yīng)從由上述合成氣生成單元3生成的合成氣來合成液體烴。具體來說，在上述脫碳酸裝置20中被分離了二氧化碳的合成氣從氣泡塔型反應(yīng)器30的底部流入，在存積在氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的催化劑漿料內(nèi)上升。此時，在氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)，利用上述的FT合成反應(yīng)，該合成氣所含的一氧化碳和氫氣發(fā)生反應(yīng)生成烴。 并且，在進行該合成反應(yīng)時，通過使水在氣泡塔型反應(yīng)器30的傳熱管32內(nèi)流通，從而除去FT合成反應(yīng)的反應(yīng)熱，利用該熱交換被加熱的水氣化而成為水蒸氣。該水蒸氣在氣液分離器34液化而得到的水返回到傳熱管32，氣體成分作為中壓蒸汽(例如1. 0 2. 5MPaG)而供給到外部裝置。這樣，包含由氣泡塔型反應(yīng)器30合成的液體烴的漿料被從氣泡塔型反應(yīng)器30的中央部取出，送出到分離器36。分離器36將被取出的漿料分離成催化劑(固體成分)和包含液體烴產(chǎn)物的液體成分。被分離的催化劑的一部分返回到氣泡塔型反應(yīng)器30，液體成分被供給到第1精餾塔40。而且，未反應(yīng)氣體從氣泡塔型反應(yīng)器30的塔頂被導(dǎo)入到氣液分離器38。氣液分離器38冷卻該未反應(yīng)氣體，分離一部分的冷凝成分的液體烴并導(dǎo)入到第1精餾塔40。另一方面，對于被氣液分離器38分離的氣體成分，一部分被再次投入到氣泡塔型反應(yīng)器30的底部而再利用于FT合成反應(yīng)。另外，剩余的一部分作為后述的加壓氣體而被利用，進一步剩余的部分作為火炬氣被導(dǎo)入到外部的燃燒設(shè)備(未圖示)，被燃燒之后釋放到大氣中。接著，第1精餾塔40對像上述那樣從氣泡塔型反應(yīng)器30經(jīng)由分離器36、氣液分離器38供給的液體烴(碳原子數(shù)有多種)進行加熱，利用沸點的不同進行分餾，分離、精制成石腦油餾分(沸點大約低于150°C )、煤油、輕油餾分(沸點大約為150 350°C )和蠟餾分 (沸點大約高于350°C )。從該第1精餾塔40的底部取出的蠟餾分的液體烴(主要是C21以上)被移送到蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50，從第1精餾塔40的中央部取出的煤油、輕油餾分的液體烴(主要是C11 CJ被移送到煤油-輕油餾分加氫精制反應(yīng)器52，從第1精餾塔 40的上部取出的石腦油餾分的液體烴(主要是C5 Cltl)被移送到石腦油餾分加氫精制反應(yīng)器M。蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50利用從上述氫分離裝置沈供給的氫氣對從第1精餾塔40的下部供給的碳原子數(shù)較多的蠟餾分的液體烴(大概C21以上)進行加氫裂化，將碳原子數(shù)降低到C^1以下。在該加氫裂化反應(yīng)中，利用催化劑和熱，切斷碳原子數(shù)較多的烴的 C-C鍵，生成碳原子數(shù)較少的低分子量的烴。利用該蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50，包含被加氫裂化而得到的液體烴的產(chǎn)物被氣液分離器56分離成氣體和液體，其中，液體烴被移送到第 2精餾塔70，氣體成分(包含氫氣)被移送到煤油-輕油餾分加氫精制反應(yīng)器52和石腦油餾分加氫精制反應(yīng)器M。煤油-輕油餾分加氫精制反應(yīng)器52采用從氫分離裝置沈經(jīng)由蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50供給的氫氣，對從第1精餾塔40的中央部供給的碳原子數(shù)為中等程度的煤油、輕油餾分的液體烴(大概C11 C2tl)進行加氫精制。在該加氫精制反應(yīng)中，為了主要得到側(cè)鏈飽和烴，使上述液體烴異構(gòu)化，在上述液體烴的不飽和鍵上加成氫而使其飽和。其結(jié)果是，包含被加氫精制的液體烴的產(chǎn)物被氣液分離器58分離成氣體和液體，其中，液體烴被移送到第2精餾塔70，氣體成分(包含氫氣)被再利用于上述加氫反應(yīng)。石腦油餾分加氫精制反應(yīng)器M采用從氫分離裝置沈經(jīng)由蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器 50供給的氫氣，對從第1精餾塔40的上部供給的碳原子數(shù)較少的石腦油餾分的液體烴(大概Cltl以下)進行加氫精制。其結(jié)果是，包含被加氫精制的液體烴的產(chǎn)物被氣液分離器60 分離成氣體和液體，其中，液體烴被移送到石腦油穩(wěn)定塔72，氣體成分(包含氫氣)被再利用于上述加氫反應(yīng)。接著，第2精餾塔70對像上述那樣從蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50和煤油-輕油餾
9分加氫精制反應(yīng)器52供給的液體烴進行蒸餾，分離、精制成碳原子數(shù)為Cltl以下的烴(沸點大約低于150°C )、煤油(沸點大約為150 250°C )、輕油(沸點大約為250 350°C )和來自蠟餾分加氫裂化反應(yīng)器50的未分解蠟餾分(沸點大約高于350°C )。從第2精餾塔70 的下部取出輕油，從中央部取出煤油。另一方面，從第2精餾塔70的塔頂取出碳原子數(shù)為 C10以下的烴供給到石腦油穩(wěn)定塔72。而且，在石腦油穩(wěn)定塔72中，對從上述石腦油餾分加氫精制反應(yīng)器M和第2精餾塔70供給的碳原子數(shù)為Cltl以下的烴進行蒸餾，分離、精制作為產(chǎn)品的石腦油(C5 C1(I)。由此，從石腦油穩(wěn)定塔72的下部取出高純度的石腦油。另一方面，從石腦油穩(wěn)定塔72的塔頂排出作為產(chǎn)品對象之外的以碳原子數(shù)為規(guī)定數(shù)量以下(C4以下)的烴為主成分的廢氣(火炬氣)。以上，說明了液體燃料合成系統(tǒng)1的工序(GTL工藝)。利用該GTL工藝，能夠容易且經(jīng)濟地將天然氣轉(zhuǎn)換成高純度的石腦油(C5 Cltl)、煤油(C11 C15)和輕油(Q6 CJ等清潔的液體燃料。并且，本實施方式具有如下優(yōu)點在重整器12中采用上述水蒸氣-二氧化碳重整法，因此有效地利用作為原料的天然氣所含有的二氧化碳，并且，能利用重整器12 的1次反應(yīng)有效地生成適于上述FT合成反應(yīng)的合成氣的組成比(例如H2 CO = 2 1(摩爾比))，不需要氫濃度調(diào)整裝置等。接著，采用圖2詳細地說明在上述的FT合成單元5中對構(gòu)成FT合成單元5的構(gòu)成設(shè)備供給加壓氣體的裝置。另外，在圖2中，為了便于說明，圖示了圖1所示的液體燃料合成系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)要素中的主要構(gòu)件，對一部分的結(jié)構(gòu)要素省略圖示。首先，在對供給加壓氣體的裝置進行說明之前，對從該裝置供給加壓氣體的構(gòu)成設(shè)備進行說明。在本實施方式中，F(xiàn)T合成單元5除了上述的構(gòu)成設(shè)備之外，還具備插設(shè)于氣泡塔型反應(yīng)器30的壓力計量儀器(計量儀器)80和收容液體烴的逆清洗用油供給筒82 (收容筒)O壓力計量儀器80用于測量氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的壓力(或壓差)。在圖示的例子中，壓力計量儀器80的一端插設(shè)在噴嘴部30a (計量儀器和其他構(gòu)成設(shè)備的連接部分)， 該噴嘴部30a朝著氣泡塔型反應(yīng)器30的徑向外側(cè)突出設(shè)置在氣泡塔型反應(yīng)器30的外表壓力計量儀器80用于測量在噴嘴部30a內(nèi)從氣泡塔型反應(yīng)器30的內(nèi)側(cè)朝著外側(cè)流通而到達該壓力計量儀器80的流體的壓力。另外，噴嘴部30a朝著氣泡塔型反應(yīng)器30 內(nèi)開口的同時，在氣泡塔型反應(yīng)器30中沿著其高度方向互相隔開間隔地設(shè)有多個(圖示的例子為4個)，壓力計量儀器80插設(shè)于各噴嘴部30a。逆清洗用油供給筒82與分離器36連通。在圖示的例子中，在分離器36和逆清洗用油供給筒82之間，設(shè)有使液體烴從分離器36向逆清洗用油供給筒82流通的作為配管的第1流路84和使液體烴從逆清洗用油供給筒82向分離器36流通的作為配管的第2流路 86。而且，在這些第1流路84和第2流路86上設(shè)有對各流路84、86內(nèi)的液體烴的流量進行調(diào)整的流量調(diào)整閥84a、86a。而且，在本實施方式中，在分離器36的內(nèi)部具備使液體烴和催化劑粒子分離的過濾部36a。過濾部36a用于從通過該過濾部36a的由液體烴和催化劑粒子構(gòu)成的混合流體過濾(filtering)催化劑粒子。過濾部36a以從氣泡塔型反應(yīng)器30送出的混合流體在其中通過直到分離器36與第1流路84的連接口的方式配設(shè)在分離器36中。由此，從分離器 36送出的混合流體在到達上述連接口之前，催化劑粒子被過濾部36a分離，僅將液體烴供給到上述連接口和逆清洗用油供給筒82。另外，以下將從氣泡塔型反應(yīng)器30送出的混合流體通過過濾部36a的方向稱為正流路方向。而且，第2流路86與分離器36的連接口以下述方式配設(shè)，以使從逆清洗用油供給筒82流過第2流路86而供給到分離器36的液體烴朝著正流路方向的相反方向即逆流路方向通過過濾部36a。由此，從逆清洗用油供給筒82供給的液體烴能夠?qū)π罘e在過濾部36a 的表面的漿料內(nèi)的催化劑粒子等進行清洗(逆清洗)。接著，說明向上述構(gòu)成設(shè)備供給加壓氣體的裝置。FT合成單元5具備在將氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的未反應(yīng)氣體從氣泡塔型反應(yīng)器30 導(dǎo)出之后加壓、并供給到構(gòu)成該FT合成單元5的構(gòu)成設(shè)備的未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)。在圖示的例子中，在FT合成單元5中，作為未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)，設(shè)有向各壓力計量儀器80供給未反應(yīng)氣體的第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A和向逆清洗用油供給筒82供給未反應(yīng)氣體的第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B。在此，各未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A、90B的概略構(gòu)成相同，因此，下面首先說明第1 未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A的構(gòu)成、運行和效果。[第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)]第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A利用供給到各壓力計量儀器80的未反應(yīng)氣體對壓力計量儀器80進行密封。在圖示的例子中，第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A具備對未反應(yīng)氣體進行加壓的加壓部92A、導(dǎo)出氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的未反應(yīng)氣體并供給到加壓部92A的第1流通部94A、將由加壓部92A加壓得到的未反應(yīng)氣體供給到各壓力計量儀器80的第2 流通部96A。加壓部92A能夠?qū)κ┘佑谖捶磻?yīng)氣體的壓力進行調(diào)整，例如由軸流式壓縮機等構(gòu)成。第1流通部94A將氣泡塔型反應(yīng)器30和加壓部92A連通。在圖示的例子中，在第 1流通部94A中，在從氣泡塔型反應(yīng)器30至加壓部92A之間設(shè)有上述氣液分離器38。然后， 第1流通部94A具備分別將氣泡塔型反應(yīng)器30與氣液分離器38連通、以及將氣液分離器 38與加壓部92A連通的配管，由此將氣泡塔型反應(yīng)器30與加壓部92A連通。第2流通部96A分別將加壓部92A和插設(shè)了壓力計量儀器80的各噴嘴部30a連通。在圖示的例子中，第2流通部96A具備與加壓部92A連通的共用配管98，以及從共用配管98與各噴嘴部30a相對應(yīng)地分支并分別將共用配管98與噴嘴部30a連通的多個分支配管100。各分支配管100以在其內(nèi)部流通的未反應(yīng)氣體在與該分支配管100連通的噴嘴部30a中從氣泡塔型反應(yīng)器30的外側(cè)向內(nèi)側(cè)被供給的方式設(shè)置。而且，在圖示的例子中， 在各分支配管100上設(shè)有流量調(diào)整閥100a，能夠調(diào)整在內(nèi)部流通的未反應(yīng)氣體的流量。接著，對于第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A的運行，以將未反應(yīng)氣體供給到多個壓力計量儀器80中的、位于氣泡塔型反應(yīng)器30的高度方向的最上側(cè)的壓力計量儀器80的情況作為例子來進行說明。 首先，氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的未反應(yīng)氣體如上述那樣在第1流通部94A的氣液分離器38的內(nèi)部流通，之后被供給到加壓部92A。接著，加壓部92A對所供給的未反應(yīng)氣體進行加壓，送出到第2流通部96A。此時預(yù)先使第2流通部96A的各分支配管100的流量調(diào)整閥IOOa中的、與位于最上側(cè)的插設(shè)有壓力計量儀器80的噴嘴部30a連通的分支配管100的流量調(diào)整閥IOOa成為開狀態(tài)，使其他的分支配管100的流量調(diào)整閥IOOa成為閉狀態(tài)。由此，只在與位于最上側(cè)的噴嘴部30a 連通的分支配管100的內(nèi)部流通未反應(yīng)氣體。在此，分支配管100以在其內(nèi)部流通的未反應(yīng)氣體在與該分支配管100連通的噴嘴部30a中從氣泡塔型反應(yīng)器30的外側(cè)向內(nèi)側(cè)供給的方式設(shè)置，因此，在未反應(yīng)氣體被供給的噴嘴部30a中，從氣泡塔型反應(yīng)器30的內(nèi)側(cè)朝著外側(cè)不流入流體，即噴嘴部30a被未反應(yīng)氣體密封。根據(jù)具備以上所示的第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A的FT合成單元5，從氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)導(dǎo)出的未反應(yīng)氣體由第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A進行加壓之后，被供給到構(gòu)成該FT合成單元5的構(gòu)成設(shè)備即壓力計量儀器80，因此能夠?qū)⒃撐捶磻?yīng)氣體用作加壓氣體。因此，能夠抑制從合成液體烴的合成系統(tǒng)外供給的加壓氣體的使用量，在降低該FT合成單元5的制作費用的同時，能節(jié)能且以低成本合成液體烴。而且，由第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A供給到構(gòu)成設(shè)備的未反應(yīng)氣體在合成液體烴的過程中產(chǎn)生，因此即使是在該未反應(yīng)氣體對壓力計量儀器80進行密封之后、氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)漿料和液體烴被混合的情況，也能大大降低對合成液體烴的過程產(chǎn)生的影響。而且，利用未反應(yīng)氣體對作為壓力計量儀器80與氣泡塔型反應(yīng)器30的連接部分的噴嘴部30a進行密封，因此能夠由壓力計量儀器80進行準(zhǔn)確的測量。另外，在不對噴嘴部30a進行密封的情況下，懸浮于漿料的催化劑粒子附著在該噴嘴部30a，使該噴嘴部30a 的開口堵塞，有可能無法由壓力計量儀器80準(zhǔn)確地進行壓力測量。而且，能夠進行更準(zhǔn)確的測量，從而能構(gòu)筑在氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)合成液體烴的最佳的環(huán)境，因此不需要過剩的能量，從而能更加節(jié)能且以低成本合成液體烴。而且，因為具有第1、第2流通部94A、96A，因此能自由地設(shè)置加壓部92A的位置， 能提高設(shè)計自由度。并且，根據(jù)具備該FT合成單元5的液體燃料合成系統(tǒng)1，由于其具備在降低裝置制作費用的同時能夠節(jié)能且以低成本合成液體烴的FT合成單元5，因此在降低了液體燃料合成系統(tǒng)1的裝置制作費用的基礎(chǔ)上，能節(jié)能且以低成本合成液體燃料。[第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)]接著，說明第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B。另外，對于該第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu) 90B，只說明與第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A不同的點。而且，表示第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B的加壓部、第1流通部、第2流通部的符號是將第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A的各結(jié)構(gòu)的符號(92A、94A、96A)的末尾的字母A變更成字母B (92B、94B、96B)。第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B利用供給到逆清洗用油供給筒82的未反應(yīng)氣體，將被收容于逆清洗用油供給筒82的液體烴作為清洗分離器36的清洗液而送出。第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B的第2流通部96B用于將由加壓部92B加壓得到的未反應(yīng)氣體供給到逆清洗用油供給筒82。在圖示的例子中，第2流通部96B是將加壓部92B 與逆清洗用油供給筒82的塔頂連通的配管，從第2流通部96B供給的未反應(yīng)氣體被供給到
12逆清洗用油供給筒82的氣相部。接著，在第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B中，說明向逆清洗用油供給筒82供給未反應(yīng)氣體的運行。首先，與第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A相同地，使氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的未反應(yīng)氣體在第1流通部94B的內(nèi)部流通而供給到加壓部92B。接著，加壓部92B對供給的未反應(yīng)氣體進行加壓而送出到第2流通部96B。此時， 預(yù)先使第1流路84的流路調(diào)整閥8 成為閉狀態(tài)，使第2流路86的流路調(diào)整閥86a成為開狀態(tài)。由此，被供給到逆清洗用油供給筒82的未反應(yīng)氣體從氣相部側(cè)對收容在該筒82 的內(nèi)部的液體烴進行加壓，通過第2流路86將該液體烴送出到分離器36。然后，從逆清洗用油供給筒82流過第2流路86而導(dǎo)入的液體烴如上述那樣朝著逆流路方向流過分離器36的過濾部36a而進行逆清洗。即，第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B 將收容在逆清洗用油供給筒82的液體烴作為清洗分離器36的清洗液而送出。根據(jù)具備以上所示的第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B的FT合成單元5，能夠起到與具備第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A的合成單元同樣的作用效果。而且，利用未反應(yīng)氣體能夠?qū)⒛媲逑从糜凸┙o筒82內(nèi)的液體烴送出到分離器36。 另外，為了從逆清洗用油供給筒82那樣的收容流體的收容筒送出流體，需要大量的加壓氣體，因此通過利用未反應(yīng)氣體，能夠大大地抑制從合成液體烴的合成系統(tǒng)外供給的加壓氣體的使用量。而且，利用未反應(yīng)氣體能夠?qū)⒛媲逑从糜凸┙o筒82內(nèi)的液體烴作為清洗分離器 36的清洗液送出，因此能將該分離器36維持為潔凈的狀態(tài)。因此，能夠順暢地分離液體烴和催化劑粒子，因此能有效地從混合流體分離液體烴。另外，在不對分離器36進行清洗的情況下，例如漿料內(nèi)的催化劑粒子附著在過濾部36a上，有可能會無法順暢地進行分離。而且，為了在制造液體燃料的過程使分離器36 始終運轉(zhuǎn)，需要大量的清洗液，通過利用未反應(yīng)氣體，能夠大大地抑制從合成液體烴的合成系統(tǒng)外供給的加壓氣體的使用量。以上，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明不限于該例子。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，在權(quán)利要求書所記載的范疇內(nèi)，能想到各種變更例或修正例是顯而易見的，這些也當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。例如，在上述實施方式中，采用了天然氣作為被供給到液體燃料合成系統(tǒng)1的烴原料，但是不限于該例子，例如，也可以用浙青、殘油等其他的烴原料。而且，在上述實施方式中，作為氣泡塔型反應(yīng)器30中的合成反應(yīng)，利用FT合成反應(yīng)合成了液體烴，但是本發(fā)明不限于該例子。作為氣泡塔型反應(yīng)器30中的合成反應(yīng)，例如也能適用于羰基合成(加氫醛化反應(yīng))「R-CH = CH2+C0+H2 — R-CH2CH2CHOj、甲醇合成 「C0+2H2 — CH30H」、二甲醚(DME)合成「3C0+3H2 — CH30CH3+C02」等。而且，在上述實施方式中，F(xiàn)T合成單元5具備第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A和第2 未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90B這兩者，也可以只具備其中任意一方。而且，在上述實施方式中，F(xiàn)T合成單元5具備未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A、90B，另一方面，形成為不具備從合成液體烴的合成系統(tǒng)外供給加壓氣體的裝置的結(jié)構(gòu)，也可以形成為并用兩者的結(jié)構(gòu)。
而且，在上述實施方式中，作為從未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A、90B供給未反應(yīng)氣體的構(gòu)成設(shè)備，示出了壓力計量儀器80和逆清洗用油供給筒82，但是其種類、設(shè)置的數(shù)量等不限于上述實施方式所示的情況。例如，上述構(gòu)成設(shè)備也可以不是壓力計量儀器80，而是測量壓力以外的溫度等的計量儀器。而且，計量儀器也可以設(shè)置到氣泡塔型反應(yīng)器30以外。而且，上述構(gòu)成設(shè)備也可以是用于收容漿料和液體烴中的至少任何一種流體的同時與其他構(gòu)成設(shè)備連通、向其他構(gòu)成設(shè)備送出上述流體的收容筒。作為該收容筒的例子，能夠列舉出在FT合成單元5的啟動時或運轉(zhuǎn)時，用于調(diào)整氣泡塔型反應(yīng)器30內(nèi)的漿料的濃度的漿料濃度調(diào)整筒等。漿料濃度調(diào)整筒在內(nèi)部收容漿料的同時，與氣泡塔型反應(yīng)器30連通。作為該漿料濃度調(diào)整筒，能夠列舉出例如在FT合成單元5的啟動時調(diào)整濃度的FT漿料調(diào)整筒、在FT合成單元5的運轉(zhuǎn)中調(diào)整濃度的FT漿料補充(make-up)筒等。而且，在上述實施方式中，多個未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)90A、90B分別具備互相不同的加壓部92A、92B，但如圖3所示，也可以具備共用的加壓部114。在圖3所示的FT合成單元110中，第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112A具備加壓部 114、第1流通部116和第2流通部118A。在圖示的例子中，第1流通部116與由氣液分離器38分離并被再次投入到氣泡塔型反應(yīng)器30的底部的未反應(yīng)氣體的流路的一部分共用， 加壓部114在上述流路中被設(shè)置在比氣液分離器38更靠近氣泡塔型反應(yīng)器30側(cè)的部分。 而且，第2流通部118A在上述流路中的比加壓部114更靠近氣泡塔型反應(yīng)器30側(cè)的部分從上述流路分支。而且，第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112B的加壓部和第1流通部與第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112A的加壓部114和第1流通部116共用，還具備第2流通部118B。該第2流通部 118B的位于加壓部114側(cè)的部分成為與第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112A的第2流通部118A 共用的共用部分，從該共用部分的端部分別朝著供給未反應(yīng)氣體的構(gòu)成設(shè)備分支。而且，在第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112A的第2流通部118A中，自上述端部到壓力計量儀器80側(cè)設(shè)有流量調(diào)整閥118Aa，在第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112B的第2流通部 118B中，自上述端部到逆清洗用油供給筒82側(cè)設(shè)有流量調(diào)整閥118Ba。利用這些流量調(diào)整閥118Aa、118Ba，能調(diào)整在各第2流通部118A、118B內(nèi)流通的未反應(yīng)氣體的流量。根據(jù)圖3所示的FT合成單元110，多個未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112A、112B具備共用的加壓部114，因此與具備各未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)112A、112B各不相同的加壓部的情況相比，能進一步降低裝置制作費用。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的烴合成反應(yīng)裝置、烴合成方法及具備該烴合成反應(yīng)裝置的烴合成反應(yīng)系統(tǒng)能夠抑制從合成烴化合物的合成系統(tǒng)外供給的加壓氣體的使用量，在降低裝置制作費用的同時能夠節(jié)能且以低成本合成烴化合物。符號的說明1液體燃料合成系統(tǒng)3合成氣生成單元5,110 FT合成單元(烴合成反應(yīng)裝置)7產(chǎn)品精制單元
30氣泡塔型反應(yīng)器(反應(yīng)器、其他構(gòu)成設(shè)備)30a噴嘴部(與其他構(gòu)成設(shè)備的連接部分)36分離器(混合流體分離機構(gòu))80壓力計量儀器(計量儀器)82逆清洗用油供給筒(收容筒)90AU12A第1未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)(未反應(yīng)氣體供給機構(gòu))90BU12B第2未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)(未反應(yīng)氣體供給機構(gòu))92A、92B、114 加壓部94A、94B、116 第 1 流通部96A、96B、118A、118B 第 2 流通部
權(quán)利要求
1.一種烴合成反應(yīng)裝置，其是利用以氫和一氧化碳為主成分的合成氣與使固體的催化劑粒子懸浮在液體中而形成的漿料之間的化學(xué)反應(yīng)來合成烴化合物的烴合成反應(yīng)裝置，該裝置具備反應(yīng)器，其使所述合成氣與所述漿料接觸；和未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)，其在將未反應(yīng)氣體從所述反應(yīng)器導(dǎo)出之后進行加壓，并將該加壓后的氣體供給至構(gòu)成該烴合成反應(yīng)裝置的構(gòu)成設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烴合成反應(yīng)裝置，其中，所述構(gòu)成設(shè)備是插設(shè)在收容所述漿料或使所述漿料流通的其他構(gòu)成設(shè)備上的計量儀器，所述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)通過將所述未反應(yīng)氣體供給到所述計量儀器，對所述計量儀器與所述其他構(gòu)成設(shè)備的連接部分進行密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烴合成反應(yīng)裝置，其中，所述構(gòu)成設(shè)備是收容所述漿料和所述烴化合物中的至少任意一種流體且與其他構(gòu)成設(shè)備連通、并將所述流體送出到所述其他構(gòu)成設(shè)備的收容筒，所述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)通過將所述未反應(yīng)氣體供給到所述收容筒，將所述流體從所述收容筒送出到所述其他構(gòu)成設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的烴合成反應(yīng)裝置，其中， 所述收容筒收容所述烴化合物，所述其他構(gòu)成設(shè)備是分別分離所述烴化合物和所述催化劑粒子的混合流體的混合流體分離機構(gòu)，所述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)通過將所述未反應(yīng)氣體供給到所述收容筒，將所述收容筒收容的所述烴化合物作為清洗所述混合流體分離機構(gòu)的清洗液而送出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的烴合成反應(yīng)裝置，其中， 所述未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)具有對所述未反應(yīng)氣體進行加壓的加壓部；導(dǎo)出所述反應(yīng)器內(nèi)的所述未反應(yīng)氣體而供給到所述加壓部的第1流通部；和將由所述加壓部加壓得到的所述未反應(yīng)氣體供給到所述構(gòu)成設(shè)備的第2流通部。
6.一種烴合成反應(yīng)系統(tǒng)，其具備權(quán)利要求1 5中任一項所述的烴合成反應(yīng)裝置；合成氣生成單元，其重整烴原料而生成所述合成氣，并將該合成氣供給到所述烴合成反應(yīng)裝置的所述反應(yīng)器；和產(chǎn)品精制單元，其從所述烴化合物精制液體燃料。
7.一種烴合成方法，其是利用以氫和一氧化碳為主成分的合成氣與使固體的催化劑粒子懸浮在液體中而形成的漿料之間的化學(xué)反應(yīng)來合成烴化合物的烴合成方法，其中，在將未反應(yīng)氣體從所述反應(yīng)器導(dǎo)出之后進行加壓，并將該加壓后的氣體供給至構(gòu)成該烴合成反應(yīng)裝置的構(gòu)成設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種烴合成反應(yīng)裝置，其是利用以氫和一氧化碳為主成分的合成氣與使固體的催化劑粒子懸浮在液體中而形成的漿料之間的化學(xué)反應(yīng)來合成烴化合物的烴合成反應(yīng)裝置，其具備反應(yīng)器，其使所述合成氣與所述漿料接觸；和未反應(yīng)氣體供給機構(gòu)，其在將未反應(yīng)氣體從所述反應(yīng)器導(dǎo)出之后進行加壓，并將該加壓后的氣體供給至構(gòu)成該烴合成反應(yīng)裝置的構(gòu)成設(shè)備。
文檔編號C10G2/00GK102165038SQ200980138038
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者加藤讓, 大西康博, 山田榮一 申請人:克斯莫石油株式會社, 吉坤日礦日石能源株式會社, 國際石油開發(fā)帝石株式會社, 新日鐵工程技術(shù)株式會社, 日本石油天然氣·金屬礦物資源機構(gòu), 石油資源開發(fā)株式會社